“碳达峰、碳中和”目标下内燃机技术发展大趋势

2021年3月15日，习近平主席在中央财经委员会第九次会议上发表重要讲话强调，实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标对中国内燃机行业等产生碳排放的行业提出了巨大的挑战。我国是一个内燃机大国，保有量超过5亿台（接近6亿台），碳排放占比达到10%，落实“两碳”目标，内燃机行业首当其冲。

在此背景下，中国内燃机学会举办第二届世界内燃机大会，云集线上线下2000多名专家学者和行业代表，共同谋划创新驱动发展之策，探求内燃机技术发展的趋势与未来。

万钢：氢能和燃料电池发动机将是行业发展的重要方向

大会开幕式上，全国政协副主席、中国科学技术协会主席万钢发来祝贺视频。他表示：“今天，在动力系统电动化、工业生产智能化，经济发展低碳化的大趋势下，传统内燃机的产业面临着前所未有的挑战也蕴藏着转型发展的机遇。”并就内燃机行业的未来发展提出以下观点：

一、助力能源交通领域的双碳目标的实现。

内燃机涉及汽车、船舶、电力、工程等多个领域，新一代内燃机技术是先进燃烧技术、智能控制技术和电气化技术的结合，在提高热效率、降低碳排放方面达到了新的里程碑。

二、积极应动新旧动能转换的压力与挑战。

在动力系统电动化浪潮来临之际，传统内燃机产业不可避免的会受到新技术、新产品、新产业的冲击，业内要以发展的眼光和创新的思维研究制定动力技术以及产业转型升级的长远发展战略，坚持创新驱动发展，着力推进产业转型升级。目前，我国一些汽车和内燃机企业已经应用自主研发的基础技术，推动内燃机与电动化、智能化趋势的深度融合，研发了新型插电、增程式混合动力系统，实现了高效和低碳目的，产品取得了显著的市场成效。

三、主动拥抱百年未遇之大变革。

今后一段时间，氢能和燃料电池发动机将是我们发展的重要方向，要深入研究燃料电池发动机与传统内燃机在原理、结构、工程和技术等方面的差异性和相似性，结合燃料电池发动机的需求，对内燃机共轨喷射、进气增压等成熟技术进行再研发、再应用，提高燃料电池发动机的研发质量和产业应用水平。

黄震：内燃机技术分阶段实现低碳化、零碳化

开幕式后，中国工程院院士、上海交通大学副校长黄震进行了《碳中和目标下的内燃机燃料技术》演讲，他指出：“目前，内燃机面临两个挑战，其一是内燃机的有害排放如何满足日趋严的排放法规；其二是内燃机排放温室气体如何满足我国碳达峰、碳中和国家目标。”

明确问题与挑战，并结合实际现状，黄震提出国内内燃机发展大趋势分阶段走，中短期内，不断提高内燃机热效率、节能减碳是内燃机存在的必要条件。目前，乘用车汽油机产品有效的热效率，已经由20年前的30%左右提高到当前的40%-42%，重型内燃机的热效率也创世界新高，潍柴已经推出全球首款热效率突破50%的商用化柴油机，下一阶段重型内燃机热效率追求的目标是超过55%。

“内燃机的效率在不断上升，但效率的上升不能完全解决碳中和的问题。因此，从中长期来说，碳中性和零碳化是内燃机的未来之路，也是必然之路。”从这一角度，黄震将内燃机技术发展趋势转换为燃料发展趋势的思考，“提高能效、提升电气化水平，应用低碳/零碳燃料是交通部门脱碳的主要路径。”其中，关于低碳/零碳燃料的供应，他主要谈到了绿氢、绿氨及可再生合成材料的获取与应用。

谭旭光：持续不断提升内燃机可靠性

内燃机可靠性国家重点实验室主任谭旭光作《内燃机可靠性技术》的演讲，分别从内燃机的零部件可靠性技术、整车可靠技术、可靠性预测与评估技术几个方面做了细致讲解。

内燃机可靠性技术为何地位如此高？这或许是立足当下又谋划未来的重要技术。展望未来，可靠性持续不断提升是内燃机行业不懈追求的目标；基于增材制造的可靠性设计技术，尤其是新材料、新工艺的应用推广，为可靠性设计理念和方法带来颠覆性变革；基于大数据的全生命周期健康管理技术；可靠性技术的发展，为内燃机清洁化、低碳化等新技术的推广应用奠定重要基础。

“新能源（时代）的到来，给内燃机行业带来了新的机遇，倒逼式提升我们的技术，让化石能源未来在特殊的场景下能继续为行业服务。”谭旭光补充表示。     

结语：

上述三位专家分别从产、学、研的角度给出了内燃机技术发展大趋势的解读，或许路径不尽相同，但殊途同归都是为了实现“碳达标、碳中和”的目标。同时，内燃机行业迎来新的大变局，需要全产业链协同发展，共同推进产业和技术的健康、绿色转型升级。